1.JACS綜述:有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料的化學(xué)形成及多重應(yīng)用
有無機(jī)雜化鈣鈦礦(HPVK)材料結(jié)合了溶液加工,高吸收系數(shù),長電荷擴(kuò)散長度和無機(jī)骨架的高遷移率的優(yōu)點,并在光伏等其他領(lǐng)域大展拳腳。HPVK器件的穩(wěn)定性是目前面臨的主要挑戰(zhàn)。中科院化學(xué)所聯(lián)合多家單位總結(jié)歸納了HPVK形成機(jī)制的進(jìn)展,以及在不同領(lǐng)域的各種應(yīng)用,如太陽能電池,發(fā)光二極管,激光器,光電探測器和場效應(yīng)晶體管還提出了對過去發(fā)展和未來挑戰(zhàn)的一些看法。
Liu K, et al. Chemical Formation and Multiple Applications of Organic?Inorganic Hybrid PerovskiteMaterials[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b09532
https://doi.org/10.1021/jacs.8b09532
2.JACS:物理猝滅VS感光氧化—單線態(tài)氧和Cd-S簇之間的化學(xué)
硫醇是一種常用的配體,被廣泛應(yīng)用于合成團(tuán)簇,量子點等納米材料。硫醇保護(hù)的Cd-S族化物納米顆粒,如CdS, CdSe, CdTe量子點,硫醇配體可能發(fā)生多種不同的反應(yīng)(配體解離,配體氧化等)。Cd-S納米顆粒通常會與光敏劑一起使用,因此研究Cd-S納米顆粒與單線態(tài)氧之間的作用是非常重要的。有鑒于此,作者合成了結(jié)構(gòu)明確的(Me4N)2[Cd4(SPh)10]團(tuán)簇,作為Cd-S納米顆粒的簡單模型來研究其與單線態(tài)氧之間的作用。研究發(fā)現(xiàn),該團(tuán)簇有非常好的單線態(tài)氧猝滅效果。物理猝滅占主導(dǎo),但是化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的團(tuán)簇破壞也是非常明顯的。該工作表明,當(dāng)光敏劑附著在Cd-S納米材料上時,單線態(tài)氧和硫配體之間的相互作用是不容忽視的。
Cagan D A, Selke M, et al. Chemistry of Singlet Oxygen with a Cadmium?Sulfur Cluster: Physical Quenching versus Photo oxidation[J]. Journalof the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b10516
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b10516
3.ACS Nano:用于腫瘤和化療相關(guān)乏氧調(diào)節(jié)的“回歸”乏氧的蛋白納米籠
目前可以有效靶向乏氧腫瘤細(xì)胞的方法還很缺乏。Huang等人發(fā)現(xiàn),人類鐵蛋白納米基因(FTn)會優(yōu)先參與到乏氧的腫瘤組織中。在使FTn表面具有聚乙二醇(PEG)修飾后, 實驗發(fā)現(xiàn)這會有助于FTn通過ECM來深入滲透到乏氧的腫瘤組織,同時保留其固有的“回歸”乏氧的特性。通過這種表面聚乙二醇化的FTn系統(tǒng)遞送的乏氧抑制劑會容易在乏氧腫瘤組織中積累,因此將其作為輔助劑可以獲得顯著增強(qiáng)的治療效益。
Huang X L, Zhuang J, et al. Hypoxia-Tropic Protein Nanocages for Modulation of Tumor- and Chemotherapy-Associated Hypoxia[J].ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b05399
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b05399
4.ACS Nano:利用仿生蛋白脂質(zhì)納米顆粒對腦原位膠質(zhì)瘤進(jìn)行靶向診斷和治療
光化學(xué)的研究進(jìn)展大大促進(jìn)了對原位膠質(zhì)瘤的診療效果。然而,由于缺乏理想的可以穿過血腦屏障的活性藥物,目前的治療效果還不能令人滿意。Jia等人加入吲哚菁綠(ICG)來構(gòu)建仿生蛋白脂質(zhì)納米顆粒(NPs),用于對小鼠原位膠質(zhì)瘤進(jìn)行熒光成像和光治療。實驗通過將膠質(zhì)瘤細(xì)胞膜蛋白引入NPs中來獲得BLIPO-ICG NPs,該納米材料由于具有良好的同型靶向性和免疫逃逸特性,可以與膠質(zhì)瘤細(xì)胞特異性結(jié)合,進(jìn)而在膠質(zhì)瘤的早期通過BBB來主動靶向膠質(zhì)瘤。BLIPO-ICG NPs在被注射后12小時會在腦腫瘤聚集,此時利用近紅外熒光成像可以清晰地顯示膠質(zhì)瘤及其邊緣。在經(jīng)過近紅外激光照射后,BLIPO-ICG NPs的光熱效應(yīng)能有效抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖,高效地抑制腫瘤生長。這一研究表明仿生蛋白脂NP是一種很有前途的用于腦腫瘤特異性成像和治療的選擇。
Jia Y L, Wang X B, etal. Phototheranostics: Active Targeting of Orthotopic Glioma Using Biomimetic Proteolipid Nanoparticles[J]. ACS Nano, 2018.
DOI:10.1021/acsnano.8b06556
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06556
5.日本山形大學(xué)AFM:20%的效率,全低溫加工的鈣鈦礦太陽能電池
Yang等人使用低溫(≤150°C)溶液法制備了一種聚合物TFB的超薄薄膜,用作空穴傳輸層,并用于CH3NH3PbI3(MAPbI3)基倒置鈣鈦礦太陽能電池(PVSC)。在AM1.5G光照下,所制備的器件表現(xiàn)出高達(dá)20.2%的效率。這是成為迄今為止報道的基于MAPbI3的倒置PVSC最高效率之一。此外,這種倒置PVSC還具有良好的穩(wěn)定性,在環(huán)境空氣中儲存30天后可保持其原始效率的90%。
Yang D, et al. Achieving 20% Efficiency for Low-Temperature-Processed Inverted Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201807556.
https://doi.org/10.1002/adfm.201807556
6.徐東升&慕成AFM:FAI有效降低MAPbI3薄膜缺陷
Zou等人開發(fā)了一種后處理策略以優(yōu)化鈣鈦礦結(jié)晶,通過使用甲脒碘化物(FAI)處理CH3NH3Pbl3(MAPbI3)的表面。研究表明,F(xiàn)AI后處理將提高鈣鈦礦結(jié)晶質(zhì)量,并進(jìn)一步減少鈣鈦礦薄膜放入缺陷或陷阱狀態(tài)。通過FAI處理的光伏器件顯示出大大改善的性能,最佳器件效率可達(dá)20.25%。
Zou Y, et al. Reduced Defects of MAPbI3 ThinFilms Treated by FAI for High-Performance Planar Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201805810
https://doi.org/10.1002/adfm.201805810
7.暨南大學(xué)AEM:InCl3增強(qiáng)CsPbI2Br相穩(wěn)定性
暨南大學(xué)麥耀華團(tuán)隊將InCl3引入到CsPbI2Br鈣鈦礦晶格中有助于抑制δ-相鈣鈦礦的形成,從而提高長期環(huán)境穩(wěn)定性。通過In3+和Cl-共摻雜策略,CsPbI2Br鈣鈦礦實現(xiàn)了增強(qiáng)的穩(wěn)定性。此外,提出了一種新穎的熱輻射加熱方法,進(jìn)一步改善了鈣鈦礦薄膜的均勻性。這種方法可以構(gòu)建的全無機(jī)InCl3:CsPbI2Br 器件,其效率為13.74%。
Liu C, et al. Structurally ReconstructedCsPbI2Br Perovskite for Highly Stable and Square-Centimeter All-Inorganic Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201803572.
https://doi.org/10.1002/aenm.201803572
8.Chem. Mater.:多金屬硫團(tuán)簇高效HER
隨著能源需求的增加,HER成為了近年來的研究熱點。作者合成了原子精確的四面體結(jié)構(gòu)金屬硫團(tuán)簇(M-Ga-Sn-SNCs, M = Mn, Co, Zn)作為模型催化劑用于HER。實驗和DFT計算發(fā)現(xiàn),由于多金屬離子的協(xié)同效應(yīng),該催化劑具有良好的HER性能。對各種金屬摻雜的團(tuán)簇的催化性能進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),當(dāng)Mn, Co, Ni共摻雜的時候具有最佳的催化性能,在電流密度為10 mA cm-2時,過電位僅176 mV,Tafel斜率為43 mVdec-1。
Liu D, Fan X, Lin H, etal. Cooperativity by Multi-Metals Confined in Supertetrahedral Sulfide Nanoclusters to Enhance Electrocatalytic Hydrogen Evolution[J]. Chemistryof Materials, 2018.
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b04665
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b04665